CAS và câu chuyện sáng chế

CAS và câu chuyện sáng chế<br /> “Nếm thử một con hào đông lạnh bằng CAS, dường như nó vừa được bắt lên<br /> còn nguyên hương vị biển”, đó là mẩu quảng cáo dành cho công nghệ CAS.<br /> CAS (Cells Alive System) là công nghệ bảo quản thực phẩm đông lạnh hiện đại của tập đoàn ABI (Nhật<br /> Bản) vừa chuyển giao cho Việt Nam tháng 6 năm 2013. Bằng sáng chế công nghệ CAS do ABI sở hữu<br /> hiện đang được hơn 22 quốc gia và Cơ quan Sáng chế châu Âu công nhận bảo hộ. Tại Mỹ, sáng chế<br /> này được cấp bằng với tên gọi: phương pháp và thiết bị đông lạnh nhanh (Quick freezing apparatus and<br /> quick freezing method), số bằng: US 7810340, ngày 12/10/2010, tác giả: Norio Owada và Shobu Saito.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hệ thống CAS theo sáng chế US 7810340 gồm: kho đông lạnh có bộ điều chỉnh áp suất khí (60), quạt<br /> thổi không khí lạnh (31) vào sản phẩm đặt bên trong với tốc độ gió 1-5 m/giây và thiết bị phát từ trường<br /> (21). (Nguồn: wipsglobal)<br /> <br /> Sự kiện Việt Nam trở thành quốc gia thứ 8 nhận chuyển giao công nghệ CAS đã làm xôn xao giới doanh<br /> nghiệp trong nước. Có thể giữ cho nông sản, thủy sản, thực phẩm tươi ngon đến 99,7 % sau 10 năm là<br /> thách đố bao năm qua của nông nghiệp Việt Nam, nay đã trong tầm tay.<br /> <br /> Càng bất ngờ hơn nếu biết rằng, công nghệ CAS vốn được xem là hiện đại bậc nhất kia vốn khởi nguồn<br /> từ một triết lý kinh doanh rất đơn giản:<br /> <br /> <br /> <br /> Dành cho khách hàng những gì tươi ngon nhất<br /> Ông Norio Owada, chủ tịch tập đoàn ABI, đồng thời<br /> là đồng tác giả với Shobu Saito sáng chế công nghệ<br /> CAS cho biết: “Thực ra, chúng tôi sáng chế CAS<br /> không phải để đông lạnh thực phẩm mà vì không<br /> muốn khách hàng phải dùng… thực phẩm đông<br /> lạnh. Chúng tôi mong muốn phục vụ những sản<br /> phẩm “tươi sống” nhất cho khách hàng. Đó là lý do<br /> CAS ra đời”.<br /> <br /> Vậy đâu là khác biệt giữa thực phẩm “tươi sống” và CAS giữ tươi nguyên thực phẩm<br /> thực phẩm “đông lạnh”? sau 10 năm.<br /> <br /> Một đầu bếp khách sạn từng nói với ông Owada: “Nếu các tế bào trong thực phẩm được bảo tồn nguyên<br /> vẹn, sẽ không còn khác biệt giữa thực phẩm tươi sống và thực phẩm đông lạnh.” Đây là mấu chốt để giải<br /> bài toán khó khi đông lạnh thực phẩm.<br /> <br /> <br /> <br /> Đông lạnh thực phẩm, tưởng dễ mà khó<br /> Đông lạnh là biện pháp bảo quản thực phẩm, nông sản thông dụng. Thông thường, thực phẩm được bảo<br /> quản ở âm 18 độ C. So với đóng hộp, sấy khô, lên men, rút chân không… ưu điểm của đông lạnh là giữ<br /> nguyên hình dạng và dưỡng chất trong thực phẩm, không dùng hóa chất mà nhờ nhiệt độ thấp ức chế vi<br /> khuẩn phát triển, làm chậm quá trình phân hủy, giữ thực phẩm tươi ngon, thích hợp cho cả thực phẩm<br /> dạng lỏng (rút chân không không dùng được). Thịt gia súc đông lạnh thông thường có thể giữ được 8<br /> tháng đến 2,5 năm; gia cầm từ 7 đến 8 tháng; cá 3 đến 4 tháng và bánh kẹo từ 1 đến 6 tháng.<br /> <br /> Vấn đề là, nông sản, thủy sản, thực phẩm… đều<br /> cấu thành từ các tế bào với hàm lượng nước cao.<br /> Khi giảm nhiệt độ xuống thấp và đột ngột, nước<br /> trong tế bào sẽ hình thành tinh thể băng với thể tích<br /> lớn và nhiều góc cạnh, xé rách màng, làm dịch tế<br /> bào thoát ra ngoài. Quá trình cấp đông-rã đông<br /> không chỉ làm tổn hại tế bào mà còn gây mất nước<br /> và hư hỏng cấu trúc, làm giảm ít nhất 20% giá trị<br /> dinh dưỡng của thực phẩm (ta có thể thấy thực Cấp đông-rã đông thường gây<br /> phẩm chảy nhiều nước khi rã đông). mất nước, làm giảm 20% giá trị<br /> dinh dưỡng của thực phẩm.<br /> Do đó, chất lượng thực phẩm, nông sản đông lạnh được xác định tỷ lệ nghịch với lượng nước không<br /> đóng băng bên trong tế bào. Lượng nước không đóng băng càng nhỏ thì thực phẩm càng tươi ngon. (Ở<br /> âm 18 độ C, lượng nước chưa đóng băng trong thực phẩm và rau quả còn khoảng 20%).<br /> <br /> Câu hỏi đặt ra cho Owada là làm sao đông lạnh thực phẩm mà không làm nước trong tế bào đóng băng,<br /> đặc biệt với nông sản, thủy sản, thực phẩm vốn có hàm lượng nước cao?<br /> CAS: nguyên lý đơn giản cho kết<br /> quả ngoạn mục<br /> Hiện tượng nước siêu lạnh (supercooled) chính là<br /> lời giải cho câu đố. Nước siêu lạnh là trạng thái<br /> nước không đóng băng ngay cả dưới 0 độ C hoặc<br /> thấp hơn. Trên cơ sở đó, Norio Owada sáng chế<br /> công nghệ CAS với tiêu chí: “đơn giản, phổ cập, dễ<br /> sử dụng và an toàn”. Công nghệ CAS sử dụng từ<br /> trường, tương tự lò viba nhưng kết hợp thêm hệ<br /> thống làm lạnh.<br /> <br /> Chỉ cần lắp thiết bị CAS hoặc trang bị thêm chức<br /> năng CAS cho hệ thống làm lạnh hiện có là có thể<br /> giữ tươi ngon đến 10 năm từ thủy hải sản (là loại dễ<br /> hỏng nhất); đến thực phẩm tươi sống (thịt, gia súc,<br /> gia cầm, trái cây, rau quả, nấm); cả sữa, cà phê,<br /> nước hoa quả, bánh kẹo và đồ ăn chế biến sẵn<br /> (sushi, thức ăn dinh dưỡng, đồ hộp…). Tùy loại thực<br /> phẩm, nông sản, thủy sản mà sử dụng CAS với<br /> cường độ từ trường khác nhau.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Đông lạnh không dùng CAS: (1) và (2) ở nhiệt độ thấp, phân tử nước trong tế bào kết<br /> tinh, hình thành tinh thể băng góc cạnh, phá vỡ màng tế bào. Khi rã đông, dịch tế bào<br /> thoát ra (hiện tượng thực phẩm bị “nhỏ giọt”).<br />  Đông lạnh bằng CAS: (1) và (2) nhờ xung động từ trường, các phân tử nước trong tế<br /> bào không kết tinh dù ở nhiệt độ thấp. Khi rã đông vẫn tươi nguyên như lúc đầu (3).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Sự khác biệt giữa hai sản phẩm đông lạnh (Dùng CAS và Không dùng CAS)<br /> <br /> <br /> Đông lạnh mọi thứ, cả tim và răng<br /> CAS đã được đưa vào ứng dụng và nhanh chóng phổ biến trong lĩnh vực bảo quản thủy sản, nông sản,<br /> thực phẩm; không chỉ tại Nhật mà còn nhiều quốc gia khác như Mỹ (cá ngừ), Canada (quả thanh quất),<br /> Mexico (xoài và bơ), Trung Quốc (trái cây đóng hộp, rau quả đông lạnh, măng, nấm)… Bởi 70% lương<br /> thực Nhật Bản phụ thuộc vào nguồn cung nhập khẩu từ các nước khác nên tham vọng của Owada là xây<br /> dựng một mạng lưới thực phẩm đa quốc gia, trong đó thực phẩm sẽ được bảo quản và vận chuyển từ<br /> khắp nơi trên thế giới đến Nhật với chi phí hợp lý và tình trạng gần như tươi nguyên.<br /> <br /> Nỗ lực không ngừng, Owada còn đưa thành công của CAS vượt khỏi khuôn khổ ngành công nghiệp thực<br /> phẩm để góp phần vào lĩnh vực y tế. Nguyên lý đơn giản, linh hoạt, CAS dễ dàng phù hợp với hệ thống<br /> đông lạnh các bộ phận cơ thể như nội tạng, thần kinh, máu, và cả… tim. Nếu một trái tim trước đây phải<br /> được cấy ghép trong vòng 10-14 tiếng, thì với CAS tim có thể “sống” đến 10 ngày ở nhiệt độ âm 30 đến<br /> âm 40 độ C. Công nghệ CAS cũng được ngân hàng răng sữa Future Health Biobank (Fribourg, Thụy Sĩ)<br /> tin dùng, lưu trữ răng như một nguồn tế bào gốc thay thế.<br /> <br /> <br /> CAS trên đất Việt<br /> Tại Việt Nam, ngày 19/6/2013, Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng, Bộ Khoa học và Công nghệ<br /> (KH&CN) phối hợp với Tập đoàn ABI đã tổ chức lễ khánh thành Phòng Thí nghiệm Công nghệ CAS đầu<br /> tiên tại nước ta. Trong buổi hội thảo tổ chức tại Techmart Công nghệ Thực phẩm 2013 (Trung tâm Thông<br /> tin KH&CN TP.HCM), nhiều doanh nghiệp quan tâm đã đặt câu hỏi về giá thành và chi phí hoạt động của<br /> công nghệ này. PGS.TS. Trần Ngọc Lân, Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng cho biết,<br /> tuy đầu tư ban đầu khá tốn kém nhưng cam đoan có thể bù đắp nhờ chất lượng sản phẩm nâng cao,<br /> giảm tỷ lệ sản phẩm hỏng, tiết kiệm chi phí điện năng, giảm xử lý chất thải… Mặc dù theo lộ trình sau<br /> ngày 20/6/2014 công nghệ CAS mới được chuyển giao cho doanh nghiệp với Viện Nghiên cứu và Phát<br /> triển Vùng là đơn vị độc quyền tại Việt Nam, nhưng các đơn vị có nhu cầu vẫn có thể liên hệ trực tiếp với<br /> Bộ KH&CN để được tư vấn thêm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Lễ khánh thành Phòng thí nghiệm công nghệ CAS.<br /> <br /> Trả lời câu hỏi về ảnh hưởng của thực phẩm bảo<br /> quản bằng CAS đến sức khỏe người tiêu dùng,<br /> PGS.TS Trần Ngọc Lân cho biết công nghệ này<br /> đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đến nay<br /> vẫn đảm bảo an toàn. Mặt khác, ngoài dùng từ<br /> trường (không ảnh hưởng đến sức khỏe và cũng<br /> không làm biến tính thực phẩm), công nghệ CAS<br /> không thêm vào sản phẩm bất cứ chất hóa học nào<br /> nên không có tác dụng phụ.<br /> Vải thiều Bắc Giang sẽ được bảo<br /> quản bằng CAS<br /> “Mr Freeze” không ngơi nghỉ<br /> Nhìn nhận những thành quả mà CAS đạt được sau<br /> 13 năm bất chấp nhiều chỉ trích, Đại học Tokyo và<br /> Đại học Chiba vừa bắt tay thực hiện một nghiên cứu<br /> chung để đưa ra lý thuyết hoàn chỉnh hơn về công<br /> nghệ này. Trong khi đó, Norio Owada lại bắt đầu<br /> một dự án liên doanh mới, xây dựng nhà máy đông<br /> lạnh bánh ngọt và chocolate tại Pháp và Bỉ. Ông<br /> hóm hỉnh: “Với bánh và kẹo tươi ngon ở khắp nơi<br /> trên thế giới, chẳng mấy chốc mà ngân hàng răng<br /> sữa lại đầy răng”.<br /> <br /> <br /> “Mr Freeze”<br /> Dường như ở tuổi 64, người đàn ông này vẫn miệt mài làm việc với niềm say mê được bảo quản “tươi<br /> nguyên” ở độ thanh xuân tràn đầy nhiệt huyết. Chả trách người ta lại gọi ông là “Mr. Freeze”.<br /> NHẬT ANH, STINFO Số 12/2013<br />